Test ELM.03 — zestaw 28

Dlaczego tak

Reaktancja indukcyjna wynosi XL = 2πfL = 2 · 3,14 · 50 Hz · 0,2 H ≈ 62,8 Ω, a prąd I = U / XL = 230 V / 62,8 Ω ≈ 3,7 A. Wynik 11,5 A powstaje po pominięciu liczby π (XL = 20 Ω), a 23 A — po przyjęciu XL = f · L = 10 Ω. Wartość 0,27 A to odwrócony iloraz XL / U, który nie ma sensu fizycznego prądu.

Dlaczego tak

Potrzebny prąd bazy to IB = IC / β = 100 mA / 50 = 2 mA, a na rezystorze bazy odkłada się 5 V − 0,7 V = 4,3 V, więc RB = 4,3 V / 2 mA = 2,15 kΩ. Wynik 2,5 kΩ pomija napięcie baza–emiter, a 43 Ω powstaje po podzieleniu 4,3 V przez prąd kolektora zamiast prądu bazy. W praktyce dobiera się rezystor mniejszy od obliczonego, np. 1 kΩ, aby nasycenie było pewne.

Dlaczego tak

Linia ciągła poprowadzona równolegle do łuków uzwojenia oznacza w symbolach wg PN-EN 60617 rdzeń ferromagnetyczny, który zwiększa indukcyjność cewki. Cewka powietrzna ma symbol z samych łuków, bez żadnej linii, i to z nią symbol z rdzeniem myli się najczęściej. Odczep zaznacza się dodatkowym wyprowadzeniem ze środka uzwojenia, a regulację indukcyjności — ukośną strzałką przecinającą symbol.

Dlaczego tak

Strzałka na emiterze wskazuje kierunek przepływu prądu przez złącze baza–emiter: w tranzystorze PNP prąd wpływa emiterem do środka, więc strzałka skierowana jest do bazy. W tranzystorze NPN strzałka wychodzi na zewnątrz, od bazy do emitera — to najczęstsza pomyłka przy odczycie tego symbolu. Tranzystory polowe MOSFET i JFET mają wyprowadzenia bramki, drenu i źródła, a nie emiter i bazę.

Dlaczego tak

Trójkąt z wejściem odwracającym (−) i nieodwracającym (+) oraz jednym wyjściem to symbol wzmacniacza operacyjnego, wzmacniającego różnicę napięć między wejściami. Bramka NOT też ma kształt trójkąta, ale ma tylko jedno wejście i kółko negacji na wyjściu, dlatego bywa z nim mylona. Stabilizator rysuje się jako prostokąt z wejściem, wyjściem i masą, a transoptor jako diodę i fototranzystor we wspólnej ramce.

Dlaczego tak

Strzałki skierowane do elementu oznaczają, że reaguje on na padające światło, a symbol tranzystora bez wyprowadzenia bazy wskazuje, że rolę prądu bazy pełni prąd wywołany oświetleniem — to fototranzystor. Dioda LED podczerwieni, nadajnik w tym samym czujniku, ma strzałki skierowane od elementu na zewnątrz. Fotorezystor rysuje się jako prostokąt rezystora ze strzałkami, a nie jako tranzystor.

Dlaczego tak

Ośka z trzema wyprowadzeniami (dwa końce ścieżki i suwak) wskazuje potencjometr, a w powszechnym oznaczeniu producentów litera B oznacza charakterystykę liniową, natomiast „10K” rezystancję 10 kΩ. Charakterystykę logarytmiczną (akustyczną) oznacza się literą A, dlatego te dwa potencjometry są najczęściej mylone. Enkoder ma zwykle więcej wyprowadzeń i opisuje się go liczbą impulsów, a kondensator nastawny nie ma oznaczenia w omach.

Dlaczego tak

Połączenie przewodów zaznacza się na schematach ideowych pogrubioną kropką w punkcie węzłowym; samo skrzyżowanie linii bez kropki oznacza, że przewody tylko się krzyżują i nie są połączone. Uznanie skrzyżowania za węzeł to typowy błąd przy czytaniu dokumentacji, prowadzący do zwarć przy montażu. Pary skręcone i zwory mają własne oznaczenia i opisy, a nie wynikają z samego przecięcia linii.

Dlaczego tak

Tolerancja ±5 % oznacza odchylenie o 0,05 · 220 Ω = 11 Ω w obie strony od wartości nominalnej, czyli zakres od 209 Ω do 231 Ω. Zakres 215…225 Ω powstaje, gdy 5 % pomyli się z 5 Ω, a 198…242 Ω odpowiada tolerancji ±10 %. Przedział 220…231 Ω uwzględnia tylko odchyłkę dodatnią, a tolerancja z „±” dopuszcza też wartości mniejsze od nominalnej.

Dlaczego tak

Załączony tyrystor przewodzi bez sygnału na bramce, dopóki prąd anodowy nie spadnie poniżej prądu podtrzymania IH — wtedy wraca do stanu blokowania. Najmniejszy prąd bramki potrzebny do załączenia to osobny parametr IGT, z którym IH myli się najczęściej. Największy prąd średni oznacza się IT(AV), a jednorazowy prąd udarowy ITSM.

Dlaczego tak

CTR to stosunek prądu kolektora fototranzystora do prądu diody wejściowej, więc IC = CTR · IF = 0,5 · 10 mA = 5 mA. Wynik 20 mA powstaje po podzieleniu prądu diody przez CTR zamiast mnożenia. Wartości 0,5 mA i 50 mA to błędy przecinka przy zamianie procentów na ułamek (5 % lub krotność 5).

Dlaczego tak

Wzmocnienie wzmacniacza nieodwracającego wynosi ku = 1 + R2 / R1 = 1 + 90 kΩ / 10 kΩ = 10. Wartość 9 to moduł wzmocnienia układu odwracającego (R2 / R1), z którym wzór dla wzmacniacza nieodwracającego jest często mylony. Wynik 0,9 to przekładnia dzielnika R2 / (R1 + R2), a 1,11 powstaje po odwróceniu stosunku rezystorów.

Dlaczego tak

Zgodnie z zasadami rysunku technicznego (PN-EN ISO 128) zarysy i krawędzie niewidoczne rysuje się linią kreskową, w praktyce szkolnej cienką. Linią grubą ciągłą rysuje się krawędzie widoczne, a cienką punktową (kreska–kropka) osie i płaszczyzny symetrii, co często myli się z liniami kreskowymi. Linia falista cienka służy do zaznaczania urwania widoku lub granicy przekroju cząstkowego.

Dlaczego tak

Długość całkowita i dwa stopnie jednoznacznie określają długość trzeciego stopnia, a jedno ogniwo łańcucha pozostaje niewymiarowane — tak wymiaruje się poprawnie. Podanie wszystkich stopni i długości całkowitej tworzy zamknięty łańcuch wymiarowy: tolerancje się sumują i wymiary mogą sobie przeczyć, co jest najczęstszym błędem. Jeden stopień z długością całkowitą nie określa położenia pozostałych dwóch, a powtarzanie wymiaru w kilku rzutach jest niedopuszczalne.

Dlaczego tak

Wymiary graniczne czopa to 25 − 0,020 = 24,980 mm i 25 − 0,033 = 24,967 mm, a zmierzone 24,985 mm przekracza wymiar górny o 0,005 mm. Wałek jest więc za duży, a taki brak jest poprawialny — wystarczy zdjąć nadmiar materiału, np. szlifowaniem. Odpowiedź z odchyłką 0,015 mm gubi znak: rzeczywista odchyłka wynosi −0,015 mm i leży poza przedziałem od −0,020 do −0,033 mm.

Dlaczego tak

Pierścień obciążony obwodowo osadza się z wciskiem lub pasowaniem mieszanym (np. k6, m6), bo przy luzie zaczyna pełzać po czopie, wycierając go i wywołując korozję cierną. Pasowanie luźne, np. g6, stosuje się dla pierścienia obciążonego miejscowo, którego obciążenie działa ciągle w tym samym punkcie — to właśnie te dwa przypadki uczniowie mylą. Duży luz lub ułatwienie demontażu nie mogą być powodem luźnego osadzenia obracającego się pierścienia.

Dlaczego tak

Litera M oznacza gwint metryczny, liczba 12 — średnicę nominalną w milimetrach, a podanie skoku po znaku „×” informuje, że jest to gwint drobnozwojny. Gwint M12 zwykły ma skok 1,75 mm i zapisuje się go bez skoku, dlatego odpowiedź z gwintem zwykłym jest błędna; liczba 12 nie oznacza też długości gwintu. Gwint trapezowy oznacza się literami Tr, a calowe mają inne symbole, np. G lub UNC.

Dlaczego tak

Rysunek wykonawczy zawiera wszystko, czego potrzeba do wykonania jednej części: komplet wymiarów z tolerancjami, chropowatość, materiał i obróbkę cieplną. Rysunek złożeniowy pokazuje wzajemne położenie części i ich numery, ale zwykle nie ma pełnego wymiarowania pojedynczego wałka, dlatego nie wystarcza do jego wykonania. Schemat kinematyczny przedstawia jedynie zasadę działania napędu umownymi symbolami.

Dlaczego tak

Rysunek 2D tworzony z modelu w programach CAD 3D jest z nim asocjatywnie powiązany: po zmianie modelu i przebudowie widoki, przekroje i wymiary pobrane z modelu aktualizują się samoczynnie. Przekonanie, że rysunek jako osobny plik trzeba rysować od nowa, wynika z nawyków z CAD 2D. Ręczna poprawka liczby wymiarowej przy niezmienionej geometrii byłaby wręcz błędem, bo rozspójniłaby rysunek z modelem.

Dlaczego tak

Instrukcję stanowiskową BHP opracowuje pracodawca dla konkretnego stanowiska i udostępnia ją w miejscu pracy; zawiera skrót zasad bezpiecznej obsługi, czynności zabronione i postępowanie w sytuacjach awaryjnych. Dokumentację techniczno-ruchową przygotowuje producent maszyny i jest ona znacznie obszerniejsza, dlatego bywa z instrukcją mylona. Deklaracja zgodności potwierdza spełnienie wymagań prawnych, a karta charakterystyki dotyczy substancji chemicznych.

Dlaczego tak

Hala z temperaturą do 35 °C mieści się w zakresie 0…55 °C i nie powoduje skraplania wilgoci, więc spełnia warunki z dokumentacji. Montaż obok pieca przekracza górną granicę temperatury, a szafa na zewnątrz zimą — dolną granicę 0 °C. Myjnia wydaje się dopuszczalna, bo wilgotność do 95 % jest dozwolona, ale zastrzeżenie „bez kondensacji” wyklucza miejsca, w których para skrapla się na obudowie.

Dlaczego tak

Ciśnienie dopuszczalne w podwyższonej temperaturze otrzymuje się, mnożąc ciśnienie katalogowe przez współczynnik redukcyjny dla danej temperatury: 10 bar · 0,6 = 6 bar. Wartość 8 bar odpowiada współczynnikowi dla 40 °C, czyli odczytowi z niewłaściwego wiersza katalogu. Wynik 16,7 bar powstaje po podzieleniu przez współczynnik zamiast mnożenia, a 10 bar pomija wpływ temperatury na wytrzymałość tworzywa.

Dlaczego tak

Tabela usterek w instrukcji podaje przyczyny od najbardziej prawdopodobnej i najłatwiejszej do sprawdzenia; skoro ciśnienie jest prawidłowe, następna w kolejności jest nastawa zaworu dławiąco-zwrotnego, którą sprawdza się bez demontażu. Wymiana siłownika pomija ten krok i może okazać się zbędnym kosztem. Podnoszenie ciśnienia ponad nominalne maskuje usterkę i narusza warunki pracy podane w dokumentacji.

Dlaczego tak

Producenci łożysk zalecają równomierne nagrzanie, najlepiej nagrzewnicą indukcyjną, do około 80–100 °C, nie przekraczając 120 °C, a następnie nasunięcie łożyska na czop bez użycia siły. Nagrzanie do 200 °C lub palnikiem do czerwoności zmienia strukturę stali łożyskowej i obniża jej twardość, a także niszczy smar i uszczelnienia. Za niska temperatura nie daje potrzebnego rozszerzenia, a dobijanie młotkiem uszkadza bieżnie.

Dlaczego tak

W oznaczeniu C45 litera C wskazuje stal niestopową, a liczba 45 to stukrotność średniej zawartości węgla, czyli ok. 0,45 % C; jest to typowa stal konstrukcyjna do ulepszania cieplnego. Odczyt „45 % chromu” myli literę C z symbolem chromu (Cr), a liczba 45 nie jest twardością w skali HRC. Stal z 4,5 % węgla w ogóle nie istnieje — przy takiej zawartości jest to już żeliwo.

Dlaczego tak

Wydłużenie cieplne oblicza się ze wzoru ΔL = α · L · ΔT = 23 · 10⁻⁶ 1/K · 2000 mm · 40 K = 1,84 mm. Wyniki 0,18 mm i 18,4 mm to błąd o rząd wielkości przy przeliczaniu potęgi dziesięciu lub metrów na milimetry. Wartość 0,92 mm otrzymuje się po przyjęciu długości 1 m zamiast 2 m.

Dlaczego tak

Przy zimnej ścianie temperatura wnętrza szafy spada poniżej punktu rosy, para wodna skrapla się i spływa w dół, a na zawilgoconych blachach rozwija się korozja elektrochemiczna. Zapobiega się temu grzałką antykondensacyjną z termostatem i odsunięciem szafy od ściany. Korozja galwaniczna od szyn miedzianych wystąpiłaby tylko w miejscach styku metali, a nie na całych dolnych blachach.

Dlaczego tak

Folia VCI wydziela lotny inhibitor, który osiada na metalu w zamkniętej przestrzeni i hamuje korozję, a po rozpakowaniu ulatnia się — części nie trzeba czyścić. Cynkowanie i malowanie to zabezpieczenia trwałe, które zmieniłyby wymiary i powierzchnie pasowane, więc nie nadają się dla gotowych części zamiennych. Protektor działa tylko wtedy, gdy metale łączy elektrolit, np. woda lub grunt, a nie w suchej skrzyni.

Dlaczego tak

Uszkodzoną powłokę cynkową naprawia się, oczyszczając miejsce z żużla i tlenków (szczotką lub szlifowaniem) i nakładając farbę bogatą w cynk, tzw. cynk w sprayu, który zapewnia ochronę podobną do powłoki ogniowej. Malowanie bez oczyszczenia nie zapewnia przyczepności, a farba olejna nie daje ochrony katodowej. Anodowanie dotyczy aluminium i nie da się go wykonać na stali.

Dlaczego tak

Stopy aluminium mają gęstość około 2,7 g/cm³ wobec 7,85 g/cm³ dla stali i moduł Younga około 70 GPa wobec 210 GPa — oba parametry są mniej więcej trzy razy mniejsze. Dlatego profil aluminiowy jest lekki, ale przy tym samym przekroju ugina się około trzy razy bardziej niż stalowy. Odpowiedź z większym modułem wynika z błędnego przekonania, że nowoczesny stop lekki jest też sztywniejszy.

Dlaczego tak

Sprężyna musi mieć wysoką granicę sprężystości, dlatego wykonuje się ją ze stali sprężynowej, np. 51CrV4, hartowanej i średnio odpuszczonej. Stal S235 ma niską granicę plastyczności i po pierwszym większym ugięciu sprężyna odkształci się trwale. Stal automatowa jest przeznaczona do szybkiej obróbki skrawaniem, a wyżarzona stal austenityczna jest miękka i również nie zachowa kształtu.

Dlaczego tak

Poliwęglan łączy przezroczystość z bardzo dużą udarnością, wielokrotnie większą niż szkło akrylowe, dlatego stosuje się go na osłony maszyn i wizjery. PMMA, czyli szkło akrylowe, jest równie przezroczyste i często mylone z poliwęglanem, ale przy uderzeniu pęka na ostre odłamki. Polistyren jest kruchy, a przezroczysty PVC ma udarność znacznie niższą niż PC.

Dlaczego tak

Azotek krzemu jest ceramiką o mniejszej gęstości i większej twardości niż stal, a przy tym izolatorem, więc przerywa drogę prądów łożyskowych wywoływanych przez falownik i chroni bieżnie przed wyżłobieniami elektroerozyjnymi. Odpowiedź o odprowadzaniu ładunków odwraca zasadę działania — do tego służą szczotki uziemiające, a nie ceramiczne kulki. Ceramika jest krucha i droga w obróbce, a nie sprężysta i tania.

Dlaczego tak

Dyrektywa RoHS ogranicza stosowanie ołowiu w sprzęcie elektrycznym i elektronicznym, dlatego w nowych urządzeniach używa się lutów bezołowiowych, najczęściej stopu Sn-Ag-Cu (SAC) o temperaturze topnienia ok. 217 °C. Lut Sn60Pb40 jest wygodniejszy w lutowaniu i wciąż spotykany w naprawach, ale zawiera ołów, więc nie spełnia tego wymagania. Luty twarde mosiężne i srebrne wymagają palnika i służą do łączenia elementów metalowych, nie do montażu elektroniki.

Dlaczego tak

Manganin (stop miedzi z manganem i niklem) ma rezystywność ok. 0,43 µΩ·m i prawie niezależną od temperatury rezystancję, dlatego wykonuje się z niego boczniki i rezystory wzorcowe. Miedź elektrolityczna jest materiałem przewodzącym o małej rezystywności i dużym współczynniku temperaturowym. Krzem domieszkowany to półprzewodnik, a ferryt — materiał magnetyczny na rdzenie.

Dlaczego tak

Połączenie wpustowe jest połączeniem kształtowym: moment obrotowy przenoszą naciski na boczne ściany wpustu oraz rowków w wale i piaście, dlatego wpust sprawdza się na naciski powierzchniowe i ścinanie. Przeniesienie momentu przez tarcie cechuje połączenia cierne, np. wciskowe lub zaciskowe, z którymi wpustowe bywa mylone. Klej daje połączenie materiałowe, a odkształcenie sprężyste wpustu nie jest mechanizmem przenoszenia momentu.

Dlaczego tak

Połączenie nitowe, także nitami zrywalnymi, jest nierozłączne: aby zdjąć osłonę, trzeba rozwiercić lub ściąć nit, czyli zniszczyć łącznik. Jest to jednak połączenie kształtowe, a nie materiałowe jak spoina czy lut, dlatego odpowiedź porównująca je ze spoiną jest błędna. Nit zrywalny nie ma gwintu, więc nie da się go wykręcić jak wkrętu.

Dlaczego tak

Producenci nitów zrywalnych zalecają otwór nieco większy od średnicy nitu — dla nitu 4 mm około 4,1 mm — aby nit wchodził swobodnie, a po zerwaniu trzpienia rozpęczniał się i wypełniał otwór. Otwór dokładnie 4,0 mm lub mniejszy utrudnia wsunięcie nitu i grozi uszkodzeniem jego tulejki. Otwór dwa razy większy uniemożliwia prawidłowe zakucie i połączenie będzie luźne.

Dlaczego tak

Linia zerowa odpowiada wymiarowi nominalnemu; odchyłki górna i dolna są odmierzane od niej, a ich znak mówi, czy pole tolerancji leży nad nią, czy pod nią. Wymiar górny graniczny jest wynikiem dodania odchyłki górnej do nominalnego, więc nie może być punktem odniesienia dla odchyłek. Wymiar zmierzony to wymiar rzeczywisty, porównywany z wymiarami granicznymi przy kontroli.

Dlaczego tak

Wymiar w prostokątnej ramce to wymiar teoretycznie dokładny (TED): sam nie ma tolerancji, a dopuszczalne odchylenie elementu wynika z przypisanej mu tolerancji geometrycznej, np. pozycji. Wymiar pomocniczy zapisuje się w nawiasie okrągłym. Wymiar szczególnie sprawdzany oznacza się ramką o zaokrąglonych końcach, którą łatwo pomylić z prostokątną.